JPH06296373A - Inverter apparatus using pwm control - Google Patents

Inverter apparatus using pwm control

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JPH06296373A
JPH06296373A JP5082333A JP8233393A JPH06296373A JP H06296373 A JPH06296373 A JP H06296373A JP 5082333 A JP5082333 A JP 5082333A JP 8233393 A JP8233393 A JP 8233393A JP H06296373 A JPH06296373 A JP H06296373A
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JP
Japan
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timing
voltage reference
pulse
pulse width
control
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Application number
JP5082333A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Yamamoto
優 山元
Sei Miyazaki
聖 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP5082333A priority Critical patent/JPH06296373A/en
Publication of JPH06296373A publication Critical patent/JPH06296373A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an inverter using PWM control which can reserve the minimum pulse width without delayed reponse of the control system and lowered voltage utilization factor. CONSTITUTION:A change-over timing generator 3 generates a timing pulse INT1 at the timing where the carrier Cao becomes 1/2 of the maximum and minimum values and a change-over timing delay circuit 4 generates a timing pulse INT2 which is delayed as much as the time which is obtained by subtracting the minimum pulse width from the timing where the timing pulse INT1 is generated. A change-over timing selecting part 5 selects any one of the timing pulses INT1, INT2 in accordance with the reference voltage Vrl output from a controller 1. A PWM circuit 6 loads the reference voltage Vrl in this timing to its comparator and outputs the PWM signal GP in accordance with a triangular wave carrier Ca2 output from a carrier phase shift circuit 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はPWM制御を用いたイン
バ―タ装置に係り、特に最小パルス幅のゲ―ト信号を確
保するようにしたPWM制御を用いたインバ―タ装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device using PWM control, and more particularly to an inverter device using PWM control for ensuring a gate signal having a minimum pulse width.

【0002】[0002]

【従来の技術】PWM(パルス幅変調)制御を用いたイ
ンバ―タによって電動機を駆動する場合、マイクロ・プ
ロセッサを用いたサンプル値制御系で制御を行なうこと
がある。このとき、制御出力である電圧基準とキャリア
との大小比較によって、PWM制御のゲ―トパルスを出
力する場合がある。図7はこのような場合の従来の電圧
基準とキャリアの関係を示したもので、この図7では電
圧基準がキャリアより大きい期間でゲ―ト信号を出力す
る例を示したものである。PWMインバ―タの主回路は
図8に示すように直流電圧源の正負間にブリッジ接続さ
れたスイッチ素子を有し、正側と負側のスイッチ素子が
相補的(コンプリメンタリ)に動作するので図7のゲ―
ト信号の逆(反転)のゲ―ト信号も出力される。また、
サンプル値制御系における電圧基準の更新は、三角波の
キャリアの折り返し時点P1 〜P7で行なわれ、電圧基
準の大きさは通常±VL1に制限され最小パルス幅以下の
幅のゲ―ト信号を出力しないようにしている。しか、サ
ンプル演算の結果電圧基準がキャリアの最大電圧±V
max を越えるとき、電圧基準を±Vmax に固定してスイ
ッチ素子のオン状態あるいはオフ状態を持続させる場合
がある。図7のP4 〜P6 の区間はこの状態を示してい
る。この場合、P4 ,P6 点において最小パルス幅の半
分の幅のパルスが出力される場合がある。
2. Description of the Related Art When an electric motor is driven by an inverter using PWM (Pulse Width Modulation) control, it may be controlled by a sample value control system using a microprocessor. At this time, a gate pulse for PWM control may be output depending on the comparison between the voltage reference, which is the control output, and the carrier. FIG. 7 shows the relationship between the conventional voltage reference and the carrier in such a case. FIG. 7 shows an example in which the gate signal is output in a period in which the voltage reference is larger than the carrier. As shown in FIG. 8, the main circuit of the PWM inverter has a switching element bridge-connected between the positive and negative sides of the DC voltage source, and the switching elements on the positive side and the negative side operate complementarily (complementary). 7's
A gate signal that is the reverse (inverted) of the gate signal is also output. Also,
Updating of the voltage reference in the sampled-data control system is performed by the return point P 1 to P 7 of the carrier triangular wave, voltage reference magnitude minimum pulse width less the width of the gate is usually limited to ± V L1 - DOO signal Is not output. However, as a result of the sample calculation, the voltage reference is the maximum voltage of the carrier ± V
When the voltage exceeds max , the voltage reference may be fixed to ± V max and the ON state or the OFF state of the switch element may be maintained. Section of P 4 to P 6 in FIG. 7 shows this state. In this case, a pulse having a width half the minimum pulse width may be output at points P 4 and P 6 .

【0003】このような狭幅パルスでスイッチ素子を駆
動すると、スイッチ素子にダメ―ジを与えるので避けな
ければならない。この狭幅パルスの発生を防止するた
め、電圧基準の大きさを±VL2に制限して通常は最小パ
ルス幅の2倍の幅以下のゲ―ト信号を出力しないように
し、P4 ,P6 の時点において最小パルス幅を確保する
方法がある。
Driving the switching element with such a narrow pulse causes damage to the switching element and must be avoided. In order to prevent the generation of this narrow pulse, the magnitude of the voltage reference is limited to ± V L2 so that a gate signal that is normally twice the minimum pulse width or less is not output, and P 4 , P There is a method to secure the minimum pulse width at the time of 6 .

【0004】また、別の方法として、図9に示すよう
に、電圧基準の制限値は±VL1のままとしてPWM回路
6の後に、最小パルス幅以下の狭幅パルスを除去する
か、または最少パルス幅に固定するパルス補正部 101を
設け、この補正量をコントロ―ラ1へフイ―ドバックす
ることにより出力電圧の過不足をその後の制御で調整す
る方法がある。
As another method, as shown in FIG. 9, the voltage-based limit value remains ± V L1 and the narrow pulse less than the minimum pulse width is removed after the PWM circuit 6, or the minimum pulse width is removed. There is a method in which a pulse correction unit 101 for fixing the pulse width is provided, and the excess or deficiency of the output voltage is adjusted by subsequent control by feeding back the correction amount to the controller 1.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法で
は、前者の場合、電圧利用率が低下し、後者の場合、制
御系の応答が遅くなる問題がある。本発明は、上記問題
を解決しようとしてなされたもので、その目的とすると
ころは、制御系の応答を遅くすることなく、しかも電圧
利用率を低下させることなく最小パルス幅以下の狭幅パ
ルスを出力することのないPWM制御を用いたインバ―
タ装置を提供することにある。
In the above-mentioned conventional method, there is a problem that the voltage utilization factor decreases in the former case and the response of the control system slows in the latter case. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a narrow pulse having a minimum pulse width or less without slowing the response of the control system and further reducing the voltage utilization rate. Inverter using PWM control without output
To provide a data processing device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は次の構成とする。 (1) パルス幅変調周期の半周期を制御周期として電
圧基準を更新するコントロ―ラと、前記パルス幅変調周
期を持つ三角波状のキャリアと前記電圧基準を比較して
パルス幅変調したゲ―ト信号を発生するコンパレ―タを
備えたインバ―タ装置において、前記キャリアと上下限
のしきい値とを比較して所定の最小パルス幅の前縁と後
縁のタイミング時点を規定するタイミング発生手段と、
各制御周期毎に電圧基準の値に応じて前記コンパレ―タ
に入力する電圧基準の更新タイミングを前記前縁及び後
縁のいずれか一方のタイミング時点とするタイミング選
択手段を設ける。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution. (1) A controller that updates a voltage reference with a half cycle of the pulse width modulation cycle as a control cycle, and a gate that is pulse width modulated by comparing the triangular wave carrier having the pulse width modulation cycle with the voltage reference. In an inverter device provided with a comparator for generating a signal, timing generation means for comparing the carrier with upper and lower threshold values and defining timing points of a leading edge and a trailing edge of a predetermined minimum pulse width. When,
Timing selecting means is provided for setting the update timing of the voltage reference input to the comparator according to the value of the voltage reference for each control cycle to either the timing point of the leading edge or the trailing edge.

【0007】(2) パルス幅変調周期の半周期を制御
周期として電圧基準を更新するコントロ―ラと、この電
圧基準に応じてパルス幅変調したゲ―ト信号を出力する
手段を備えたインバ―タ装置において、前記制御周期毎
に第1のタイミングパルスを発生すると共に、その発生
時点から前記制御周期から所定の最小パルス幅を差し引
いた時間だけ遅延した第2のタイミングパルスを発生す
るタイミングパルス発生手段と、各制御周期毎に電圧基
準の値に応じて前記第1及び第2のタイミングパルスの
いずれか一方を選択するタイミング選択手段と、選択さ
れたタイミングパルスにより電圧基準に応じた所定値が
プリセットされ、制御周期毎に交互に加算、減算のモ―
ドで一定周期のクロックパルスを計数し、所定の計数値
を越えたとき所定の論理値のゲ―ト信号を出力するアッ
プダウンカウンタと、前記加算、減算のモ―ド及び前記
タイミング選択手段がいずれのタイミングパルスを選ん
だかに応じて前記アップダウンカウンタのプリセット値
を補正するプリセット値決定手段を設ける。
(2) An inverter provided with a controller for updating a voltage reference with a half cycle of the pulse width modulation cycle as a control cycle, and a means for outputting a gate signal whose pulse width is modulated according to the voltage reference. Pulse generator for generating a first timing pulse for each control cycle, and for generating a second timing pulse delayed by a time obtained by subtracting a predetermined minimum pulse width from the control cycle Means, timing selecting means for selecting one of the first and second timing pulses according to the value of the voltage reference for each control cycle, and a predetermined value according to the voltage reference by the selected timing pulse. Preset, alternate addition / subtraction mode for each control cycle
An up / down counter that counts clock pulses of a constant cycle by a mode and outputs a gate signal of a predetermined logical value when the count value exceeds a predetermined count value; the addition and subtraction modes and the timing selection means. There is provided a preset value determining means for correcting the preset value of the up / down counter according to which timing pulse is selected.

【0008】[0008]

【作用】[Action]

(1) 前記(1)の構成において、コンパレ―タに入
力する電圧基準の更新タイミングは通常は前記後縁のタ
イミング時点で行なわれる。しかし、前回の制御周期の
電圧基準が前記上下限のしきい値の範囲を越え、今回の
制御周期の電圧基準が前記上下限のしきい値の範囲内に
なるとき、コンパレ―タに入力する電圧基準の更新タイ
ミングは前記前縁のタイミング時点で行なわれる。これ
により、最小パルス幅以下の狭幅パルスを出力すること
がなくなる。 (2) 前記(2)の構成において、前記プリセット値
決定手段は、第1のタイミングパルスが選択され、アッ
プダウンカウンタが加算を行なうとき、Vr1+Vmin
プリセット値とし、アップダウンカウンタが減算を行な
うとき、Vr1+Vmax −Vmin をプリセット値とし、第
2のタイミングパルスが選択され、アップダウンカウン
タが加算を行なうとき、Vr1−Vmin をプリセット値と
し、アップダウンカウンタが減算を行なうとき、Vr1
max +Vmin をプリセット値とする。但し、Vr1は電
圧基準、Vmin は最小パルス幅で定まる値、Vmax は電
圧基準の最大値である。これにより最小パルス幅以下の
狭幅パルスを出力することがなくなる。
(1) In the configuration of (1) above, the timing of updating the voltage reference input to the comparator is normally performed at the timing of the trailing edge. However, when the voltage reference of the previous control cycle exceeds the upper and lower limit threshold range and the voltage reference of the current control cycle falls within the upper and lower limit threshold range, it is input to the comparator. The voltage reference is updated at the timing of the leading edge. As a result, a narrow pulse having a width equal to or smaller than the minimum pulse width is not output. (2) In the configuration of (2), when the first timing pulse is selected and the up / down counter performs addition, the preset value determination means sets V r1 + V min as a preset value and the up / down counter subtracts. When the second timing pulse is selected when V r1 + V max −V min is set as a preset value and the up / down counter performs addition, V r1 −V min is set as the preset value and the up / down counter performs subtraction. When doing , V r1 +
Let V max + V min be the preset value. However, V r1 is a voltage reference, V min is a value determined by the minimum pulse width, and V max is a voltage reference maximum value. As a result, a narrow pulse having a width equal to or smaller than the minimum pulse width is not output.

【0009】[0009]

【実施例】本発明の第1実施例を図1に示す。図1にお
いて、コントロ―ラ1は速度基準と速度フイ―ドバック
を比較して電流基準を出力する速度制御機能と、電流基
準と電流フイ―ドバックを比較して電圧基準Vr1を出力
する電流制御機能を備えている。キャリア発生回路2は
カウンタを備え、一定周波数のクロックを計数し図2に
示すような周期T0 ののこぎり波状のキャリアCa0を発
生し、これがPWM制御の変調周波数として規定され
る。切り換えタイミング発生部3はキャリアCa0の最大
値Nmax あるいは最大値Nmax の1/2の値を認識した
とき、タイミングパルスINT1 を発生する。このタイ
ミングパルスINT1 はコントロ―ラ1の割り込み信号
として用いられ、この周期(T0 /2)が制御周期とな
る。切り換えタイミング遅延回路4はタイマ―を備え、
タイミングパルスINT1 が発生した時点からT0 /2
−Tmin (制御周期から最小パルス幅を差し引いた時
間)だけ遅延したタイミングパルスINT2 を発生す
る。これらのタイミングパルスINT1 ,INT2 は後
述する電圧基準の切り換えタイミング信号とて用いられ
る。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a controller 1 has a speed control function for comparing a speed reference and a speed feedback and outputting a current reference, and a current control for comparing a current reference and a current feedback and outputting a voltage reference V r1. It has a function. The carrier generation circuit 2 includes a counter, counts a clock having a constant frequency, and generates a sawtooth carrier C a0 having a period T 0 as shown in FIG. 2, which is defined as a modulation frequency for PWM control. When the switching timing generator 3 recognizes the maximum value N max of the carrier C a0 or a value ½ of the maximum value N max , it generates the timing pulse INT 1 . This timing pulse INT 1 is used as an interrupt signal of the controller 1, and this cycle (T 0/2 ) becomes the control cycle. The switching timing delay circuit 4 includes a timer,
From the time when the timing pulse INT 1 is generated, T 0/2
Generates a timing pulse INT 2 delayed by −T min (a time obtained by subtracting the minimum pulse width from the control cycle). These timing pulses INT 1 and INT 2 are used as voltage reference switching timing signals which will be described later.

【0010】切り換えタイミング選択部5はコントロ―
ラ1から出力される電圧基準Vr1に応じてタイミングパ
ルスINT1 ,INT2 のいずれかのパルスを選択しP
WM回路6へ入力させる。この場合、前回の制御周期で
出力した電圧基準が、素子の最小パルス幅の制約で決定
されるしきい値の範囲(図2の±VL1の範囲)を越えて
おり、今回の制御周期で出力する電圧基準が上記しきい
値の範囲内になるときはタイミングパルスINT2 を選
択し、これ以外のときは全てタイミングパルスINT1
を選択する。
The switching timing selection unit 5 is a controller.
The timing pulse INT 1 or INT 2 is selected according to the voltage reference V r1 output from the laser 1
Input to the WM circuit 6. In this case, voltage reference output in the previous control cycle, and beyond the threshold range as determined by the constraints of the minimum pulse width of the element (the range of ± V L1 in FIG. 2), in the current control cycle Timing pulse INT 2 is selected when the voltage reference to be output falls within the above threshold range, and timing pulse INT 1 is selected in all other cases.
Select.

【0011】電圧基準Vr1は各相毎に出力されそれぞれ
上述判定が行なわれるが1相でもタイミングパルスIN
2 が選択されると全ての相のタイミングパルスをIN
2に選択し、タイミングパルス切り換えに起因する電
流リップルの発生を抑制する。PWM回路6はコンパレ
―タを備え、切り換えタイミング選択部5によって選択
されたタイミングパルスINT1 ,INT2 のいずれか
のタイミングで電圧基準Vr1がコンパレ―タの一方の入
力としてロ―ドされる。コンパレ―タの他方の入力には
キャリア位相シフト回路7から出力された三角波状のキ
ャリアCa2が入力され、大小関係に応じてPWM制御さ
れたゲ―ト信号GP を出力する。キャリア位相シフト回
路7は、キャリアCa0を所定位相(Tmin /2の時間に
相当する位相)だけシフト(進み位相)させたのこぎり
波状の信号を得、0点及びNmax/2の点で変化率の極
性を反転することにより図2に示す三角波状のキャリア
a2を出力する。
The voltage reference V r1 is output for each phase and the above-mentioned determination is performed for each phase.
When T 2 is selected, the timing pulse of all phases is IN
Select T 2 to suppress the generation of current ripples due to timing pulse switching. The PWM circuit 6 has a comparator, and the voltage reference V r1 is loaded as one input of the comparator at any timing of the timing pulses INT 1 and INT 2 selected by the switching timing selecting section 5. . The triangular wave-shaped carrier C a2 output from the carrier phase shift circuit 7 is input to the other input of the comparator, and PWM-controlled gate signal G P is output according to the magnitude relationship. The carrier phase shift circuit 7 obtains a sawtooth wave signal obtained by shifting (advancing phase) the carrier C a0 by a predetermined phase (a phase corresponding to the time of T min / 2), and at the 0 point and the N max / 2 point. By inverting the polarity of the rate of change, the triangular wave carrier C a2 shown in FIG. 2 is output.

【0012】上記構成において、図3に示すような電圧
基準Vr1が出力されると、制御周期T1 〜T4 の各制御
周期において切り換えタイミング選択部5はタイミング
パルスINT1 を選択し、INT1 のタイミングで電圧
基準Vr1がPWM回路6のコンパレ―タにロ―ドされ
る。しかし、制御周期T5 では、今回出力する電圧基準
r1が±VL1の範囲内に戻るので切り換えタイミング選
択部5はタイミングパルスINT2 を選択し、INT2
のタイミングで電圧基準Vr1がコンパレ―タにロ―ドさ
れる。制御周期T6 では、また、タイミングパルスIN
1 が選択される。従って、ゲ―ト信号GP は制御周期
3 でも制御周期T5 でも最小パルス幅Tmin が確保さ
れる。
In the above configuration, when the voltage reference V r1 as shown in FIG. 3 is output, the switching timing selecting section 5 selects the timing pulse INT 1 in each control cycle of the control cycles T 1 to T 4 , and INT. At the timing of 1 , the voltage reference V r1 is loaded into the comparator of the PWM circuit 6. However, in the control cycle T 5 , the voltage reference V r1 output this time returns to within the range of ± V L1 , so the switching timing selection unit 5 selects the timing pulse INT 2 and INT 2
At this timing, the voltage reference V r1 is loaded into the comparator. In the control cycle T 6 , again, the timing pulse IN
T 1 is selected. Therefore, the gate signal G P is assured of the minimum pulse width T min in both the control period T 3 and the control period T 5 .

【0013】本実施例により、切り換えタイミング選択
部5で如何なる電圧基準であっても最小パルス幅以下の
狭幅パルスを出力しない適切な切り換えタイミングが選
択され、制御系の応答を遅くすることなく、しかも電圧
利用率を低下させることなく、前述のしきい値の範囲以
上の電圧基準が出力可能となる。
According to the present embodiment, the switching timing selecting section 5 selects an appropriate switching timing that does not output a narrow pulse having a width equal to or smaller than the minimum pulse width for any voltage reference, without delaying the response of the control system. Moreover, it is possible to output a voltage reference above the threshold value range without lowering the voltage utilization rate.

【0014】なお、しきい値の範囲以上の電圧基準を出
力する区間はVmax に固定され1相あたり60°幅であ
る。また、電圧基準は限界電圧基準の1.15倍まで出
力可能なので、従来の方式と比較して、本発明によって
1.15・Vmin の電圧利用範囲の拡大が可能となる。
The section for outputting the voltage reference above the threshold range is fixed at V max and has a width of 60 ° per phase. Further, since the voltage reference can output up to 1.15 times the limit voltage reference, the present invention enables the expansion of the voltage use range of 1.15 · V min compared to the conventional method.

【0015】本発明の第2実施例の要部を図4に示す。
図4において、クロック発生器21は一定周期のクロック
パルスを発生する。切り換えタイミング発生部22は上記
クロックパルスを分周し、図5に示すように、パルス幅
変調周期T0 の1/2の周期のタイミングパルスINT
1 を発生する。コントロ―ラ1、切り換えタイミング遅
延回路4、切り換えタイミング選択部5は図1のものと
同様である。電圧基準変換部23はPWM回路24及び切り
換えタイミング選択部5からの指令に応じてコントロ―
ラ1から出力される電圧基準Vr1を補正した電圧基準V
r2を出力する。PWM回路24はアップダウンカウンタを
備え、タイミングパルスINT1 ,INT2 のいずれか
のタイミングで電圧基準Vr2の値がプリセットされクロ
ックパルスを制御周期毎に交互に加算、減算し、計数値
が所定値以上か未満かに応じて“1”,“0”のゲ―ト
信号GP を出力する。
FIG. 4 shows an essential part of the second embodiment of the present invention.
In FIG. 4, the clock generator 21 generates a clock pulse having a constant cycle. The switching timing generator 22 divides the frequency of the clock pulse, and as shown in FIG. 5, the timing pulse INT having a period of 1/2 of the pulse width modulation period T 0.
Raises 1 . The controller 1, the switching timing delay circuit 4, and the switching timing selector 5 are the same as those in FIG. The voltage reference conversion unit 23 is controlled according to commands from the PWM circuit 24 and the switching timing selection unit 5.
Voltage reference V r1 corrected voltage reference V r1
Output r2 . The PWM circuit 24 includes an up / down counter, and the value of the voltage reference V r2 is preset at any timing of the timing pulses INT 1 and INT 2 , and the clock pulse is alternately added and subtracted for each control cycle, and the count value is predetermined. A gate signal G P of "1" or "0" is output depending on whether the value is greater than or less than the value.

【0016】上記構成において、図5に示すように電圧
基準Vr1が出力されると、制御周期T1 〜T4 でタイミ
ングパルスINT1 によりPWM回路24のアップダウン
カウンタが補正された電圧基準Vr2の値にプリセットさ
れ加算、減算を繰り返し行なう。この場合、電圧基準変
換部23は、加算を行なうとき、 Vr2=Vr1+Vmin (1) の補正を行ない、減算を行なうとき Vr2=Vr1+Vmax −Vmin (2) の補正を行なう。但し、Vmin は仮想キャリアCa1と比
較して電圧基準Vr1が最小パルス幅を発生する電圧と最
大電圧Vmax との差電圧で規定される。従って、制御周
期T1 は加算なのでアップダウンカウンタは(1)式に
よる電圧基準Vr2によりP1 点にプリセットされクロッ
クパルス毎にインクリメントされる。そして計数値がV
max を越えるとゲ―ト信号GP を“0”から“1”に変
化させる。制御周期T2 は減算なので(2)式による電
圧基準Vr2によりP2 点にプリセットされクロックパル
ス毎にデクリメントされ、計数値がVmax 以下になると
ゲ―ト信号GP を“0”にする。以下、制御周期T3
4 でも同様のことが繰り返される。しかし、制御周期
5 では、第1実施例と同様に切り換えタイミング選択
部5によってタイミングパルスINT2 が選択され、電
圧基準Vr2によりP5点にプリセットされる。すなわ
ち、電圧基準変換部23はタイミングパルスINT2 が選
択れたとき、切り換えタイミング選択部5からの信号C
Hにより次のように電圧基準の補正を行なう。
In the above structure, when the voltage reference V r1 is output as shown in FIG. 5, the voltage reference V corrected by the up / down counter of the PWM circuit 24 by the timing pulse INT 1 in the control cycles T 1 to T 4. It is preset to the value of r2 and repeats addition and subtraction. In this case, the voltage reference converter 23 corrects V r2 = V r1 + V min (1) when adding, and corrects V r2 = V r1 + V max −V min (2) when subtracting. To do. However, V min is defined by the difference voltage between the voltage at which the voltage reference V r1 generates the minimum pulse width and the maximum voltage V max as compared with the virtual carrier C a1 . Therefore, since the control cycle T 1 is addition, the up / down counter is preset to the point P 1 by the voltage reference V r2 according to the equation (1) and incremented every clock pulse. And the count value is V
When it exceeds max , the gate signal G P is changed from "0" to "1". Since the control cycle T 2 is a subtraction, it is preset to the point P 2 by the voltage reference V r2 according to the equation (2) and decremented every clock pulse, and when the count value becomes V max or less, the gate signal G P is set to "0". . Hereinafter, the control cycle T 3 ,
The same is repeated at T 4 . However, in the control cycle T 5 , the timing pulse INT 2 is selected by the switching timing selection unit 5 as in the first embodiment, and preset at the point P 5 by the voltage reference V r2 . That is, when the timing pulse INT 2 is selected, the voltage reference conversion unit 23 outputs the signal C from the switching timing selection unit 5.
The voltage reference is corrected by H as follows.

【0017】加算を行なうとき、 Vr2=Vr1−Vmin (3) 減算を行なうとき、 Vr2=Vr1+Vmax +Vmin (4) 従って、制御周期T5 ではINT2 のタイミングでアッ
プダウンカウンタの計数がスタ―トし、計数値がVmax
を越えるまでの時間Tmin は最小パルス幅以下にならな
いようにすることができる。
When performing addition, V r2 = V r1 -V min (3) When performing subtraction, V r2 = V r1 + V max + V min (4) Therefore, in the control cycle T 5 , up and down is performed at the timing of INT 2. The count of the counter starts and the count value is V max.
It is possible to prevent the time T min before exceeding Tm from becoming less than the minimum pulse width.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によれば、制御系の応答を遅くす
ることなく、しかも電圧利用率を低下させることなく最
小パルス幅のゲ―ト信号を確保することができ、NPC
インバ―タに適用した場合、電圧利用率が更に改善さ
れ、性能の向上したPWM制御を用いたインバ―タ装置
が得られる。
According to the present invention, the gate signal having the minimum pulse width can be secured without slowing the response of the control system and without lowering the voltage utilization factor.
When applied to an inverter, the voltage utilization factor is further improved, and an inverter device using PWM control with improved performance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】上記第1実施例の作用を説明するためのタイム
チャ―ト
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the first embodiment.

【図3】上記第1実施例の作用を説明するためのタイム
チャ―ト
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the first embodiment.

【図4】本発明の第2実施例の要部構成図FIG. 4 is a configuration diagram of main parts of a second embodiment of the present invention.

【図5】上記第2実施例の作用を説明するためのタイム
チャ―ト
FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the second embodiment.

【図6】NPCインバ―タの主回路構成図FIG. 6 is a main circuit configuration diagram of an NPC inverter.

【図7】従来装置の問題点を説明するためのタイムチャ
―ト
FIG. 7 is a time chart for explaining the problems of the conventional device.

【図8】PWMインバ―タ主回路の一般的な構図FIG. 8 is a general composition of a PWM inverter main circuit.

【図9】従来装置の要部構成図FIG. 9 is a configuration diagram of main parts of a conventional device.

【符号の説明】 1…コントロ―ラ 2…キャリア発生回路 3,22…切り換えタイミング発生部 4…切り換えタイミング遅延回路 5…切り換えタイミング選択部 6,24…PWM回路 7…キャリア位相シフト回路 8…スイッチ 10…インバ―タ 11…電動機 12…速度検出器 13…直流電源 21…クロック発生器 23…電圧基準変換部[Description of Codes] 1 ... Controller 2 ... Carrier generation circuit 3, 22 ... Switching timing generation unit 4 ... Switching timing delay circuit 5 ... Switching timing selection unit 6, 24 ... PWM circuit 7 ... Carrier phase shift circuit 8 ... Switch 10 ... Inverter 11 ... Motor 12 ... Speed detector 13 ... DC power supply 21 ... Clock generator 23 ... Voltage reference converter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パルス幅変調周期の半周期を制御周期と
して電圧基準を更新するコントロ―ラと、前記パルス幅
変調周期を持つ三角波状のキャリアと前記電圧基準を比
較してパルス幅変調したゲ―ト信号を発生するコンパレ
―タを備えたインバ―タ装置において、 前記キャリアと上下限のしきい値とを比較して所定の最
小パルス幅の前縁と後縁のタイミング時点を規定するタ
イミング発生手段と、各制御周期毎に電圧基準の値に応
じて前記コンパレ―タに入力する電圧基準の更新タイミ
ングを前記前縁及び後縁のいずれか一方のタイミング時
点とするタイミング選択手段を設けたことを特徴とする
PWM制御を用いたインバ―タ装置。
1. A controller for updating a voltage reference with a half cycle of the pulse width modulation cycle as a control cycle, and a pulse width modulated signal comparing a triangular wave carrier having the pulse width modulation cycle with the voltage reference. -In an inverter device having a comparator for generating a pulse signal, a timing for defining a timing point of a leading edge and a trailing edge of a predetermined minimum pulse width by comparing the carrier with upper and lower threshold values The generating means and the timing selecting means for setting the update timing of the voltage reference input to the comparator according to the value of the voltage reference for each control cycle to the timing point of either the leading edge or the trailing edge are provided. An inverter device using PWM control characterized by the above.
【請求項2】 請求項1に記載のPWM制御を用いたイ
ンバ―タ装置において、前記タイミング選択手段は、前
回の制御周期の電圧基準が前記上下限のしきい値の範囲
を越え、今回の制御周期の電圧基準が前記上下限のしき
い値の範囲内になるとき、前記コンパレ―タに入力する
電圧基準の更新タイミングを前記前縁のタイミング時点
とし、それ以外のときは前記後縁のタイミング時点とす
ることを特徴とするPWM制御を用いたインバ―タ装
置。
2. The inverter device using PWM control according to claim 1, wherein the timing selection means has a voltage reference of a previous control cycle exceeding a range of the upper and lower threshold values, and When the voltage reference of the control cycle falls within the range of the upper and lower thresholds, the timing of updating the voltage reference input to the comparator is set to the timing point of the leading edge, and otherwise the trailing edge An inverter device using PWM control, which is characterized by timing.
【請求項3】 パルス幅変調周期の半周期を制御周期と
して電圧基準を更新するコントロ―ラと、この電圧基準
に応じてパルス幅変調したゲ―ト信号を出力する手段を
備えたインバ―タ装置において、 前記制御周期毎に第1のタイミングパルスを発生すると
共に、その発生時点から前記制御周期から所定の最小パ
ルス幅を差し引いた時間だけ遅延した第2のタイミング
パルスを発生するタイミングパルス発生手段と、各制御
周期毎に電圧基準の値に応じて前記第1及び第2のタイ
ミングパルスのいずれか一方を選択するタイミング選択
手段と、選択されたタイミングパルスにより電圧基準に
応じた所定値がプリセットされ、制御周期毎に交互に加
算、減算のモ―ドで一定周期のクロックパルスを計数
し、所定の計数値を越えたとき所定の論理値のゲ―ト信
号を出力するアップダウンカウンタと、前記加算、減算
のモ―ド及び前記タイミング選択手段がいずれのタイミ
ングパルスを選んだかに応じて前記アップダウンカウン
タのプリセット値を補正するプリセット値決定手段を設
けたことを特徴とするPWM制御を用いたインバ―タ装
置。
3. An inverter provided with a controller for updating a voltage reference with a half cycle of the pulse width modulation cycle as a control cycle, and means for outputting a gate signal pulse width modulated according to the voltage reference. In the apparatus, a timing pulse generating means for generating a first timing pulse for each control cycle and generating a second timing pulse delayed from the generation time by a time obtained by subtracting a predetermined minimum pulse width from the control cycle. And timing selection means for selecting one of the first and second timing pulses according to the value of the voltage reference for each control cycle, and a predetermined value according to the voltage reference is preset by the selected timing pulse. The number of clock pulses with a constant period is counted in the mode of addition and subtraction alternately for each control period, and when a predetermined count value is exceeded, a predetermined logic An up / down counter for outputting a gate signal, and a preset value determination for correcting the preset value of the up / down counter in accordance with the addition / subtraction mode and the timing pulse selected by the timing selection means. An inverter device using PWM control, characterized in that means is provided.
【請求項4】 請求項3に記載のPWM制御を用いたイ
ンバ―タ装置において、前記タイミング選択手段は、前
回の制御周期の電圧基準が前記最小パルス幅を規定する
上下限のしきい値の範囲を越え、今回の制御周期の電圧
基準が前記上下限のしきい値の範囲になるとき前記第2
のタイミングパルスを選択し、それ以外のとき前記第1
のタイミングパルスを選択することを特徴とするPWM
制御を用いたインバ―タ装置。
4. The inverter device using PWM control according to claim 3, wherein the timing selection means is such that a voltage reference of a previous control cycle is an upper and lower limit threshold value that defines the minimum pulse width. When the voltage exceeds the range and the voltage reference of the current control cycle falls within the range of the upper and lower thresholds, the second
Timing pulse is selected, otherwise the first
PWM characterized by selecting the timing pulse of
Inverter device using control.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006280090A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Toshiba Schneider Inverter Corp Inverter device
JP2007267477A (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Kawasaki Heavy Ind Ltd Inverter control device and motor control system using the same
JP2015195640A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 ダイキン工業株式会社 PWM signal generator

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